Leyes

Las leyes del movimiento

Hemos visto que es posible describir el movimiento de un cuerpo si conocemos su posición, velocidad y aceleración. Pero, ¿qué mecanismo hace que se produzca un cambio en el movimiento?, ¿por qué algunos cuerpos se aceleran mas que otros?

Concepto de Fuerza

Todos tenemos una idea básica del concepto “fuerza”, cuando arrastramos un objeto ejercemos una fuerzasobre él, cuando se patea un objeto hemos ejercido una fuerza. En estos ejemplos asociamos la palabra fuerza a la actividad muscular o al cambio en el estado de movimiento de un objeto. De cualquier manera, las fuerzas no siempre hacen que un objeto se mueva, por ejemplo, el libro sobre la mesa experimenta fuerzas sobre él y sin embargo no se mueve.

La fuerza es también una medida para determinarcuán intensa es la interacción entre dos cuerpos, siempre que veamos que una fuerza actúa sobre un cuerpo, encontramos que existe otro cuerpo que la provoca.
Existen fuerzas que se ejercen a distancia, como la atracción gravitatoria (la que se ejercen los cuerpos debido a su masa), y la atracción o repulsión entre cargas eléctricas o imanes. Estas fuerzas se ejercen en el vacío y no necesitanmedio que las transmita.
Existen por otro lado las fuerzas de contacto, como las fuerzas elásticas, cada vez que haya una deformación reversible: de fricción, al rozar las dos superficies de cuerpos sólidos en contacto o entre sólidos, líquidos y gases y las fuerzas de vínculo mas comúnmente conocidas como normal ya que son perpendiculares al la superficie de contacto entre los cuerpos.

Elefecto que una la aplicación de un fuerza produce, no depende solo de su intensidad, sino también de su punto de aplicación, dirección y sentido. En otras palabras la fuerza es un vector!!!!
*La unidad de fuerza es comúnmente el kgf (kilogramo fuerza, del Sistema técnico) o el N (Newton, del Sistema Internacional) y la equivalencia es: 1 kgf = 9,8 N.

Composición de fuerzas: Resultante

Si sobreun cuerpo actúan varias fuerzas, podemos reemplazarlas por una sola fuerza equivalente al conjunto, denominada: resultante. Que no es otra cosa que la suma vectorial de las fuerzas.

La primera Ley de Newton

El principio de inercia o primera ley de Newton, fue enunciada formalmente por Isaac Newton en 1685!
Si un cuerpo está en reposo o en movimiento a velocidad constante, permanecerá eneste estado hasta que una fuerza actúe sobre él.

Dicho de otra manera: en ausencia de fuerzas externas, un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento de velocidad constante continúa en movimiento con velocidad constante (en línea recta). Es decir todo objeto tiene tendencia a mantener su estado de movimiento en ausencia de fuerzas. Esta tendencia se denomina inercia.Imaginemos un conductor que viaja a velocidad constante y lleva en el asiento del acompañante una pelota. Respecto de un sistema solidario al conductor la pelota está en reposo, respecto de un observador en la vereda, la pelota lleva la misma velocidad que tiene el auto. Supongamos que el conductor aplica los frenos, en ese instante ve que desde su sistema de referencia la pelota sale despedida haciadelante! Según él, sobre la pelota no ha actuado fuerza alguna, entonces,¿el principio de inercia no se cumple?!!!!
Sin embargo, para el observador en la vereda, la pelota ha seguido tal como venía, pues no ha habido fuerza sobre ella! Como entendemos esto?
El sistema del conductor cuando este aplica los frenos, es un sistema acelerado (o desacelerado que es equivalente a acelerado negativamente) yen un sistema de este tipo la primera ley no se verifica por lo que a un sistema acelerado se lo denomina no inercial.

Masa inercial

¿Qué ocurre si queremos cambiarle el movimiento a un objeto aplicando una fuerza? ¿será lo mismo tratar de frenar una pelota de básquet que una bola de bowling? La respuesta es no, ¿qué las diferencia? La resistencia al cambio de movimiento de la pelota de...